基于STEM的初中科學信息化教學研究

劉神燕

(浙江省寧?？h星海中學 浙江寧波 315600)

在傳統(tǒng)教學中，教師側(cè)重理論知識教學而忽略了學生的動手能力，導致學生分析實際問題及解決實際問題的動手能力較差，而STEM教育正好可以解決這些實際問題。因此，將STEM應用于初中科學教學，可以有效提升學生的實踐動手能力，在拓展學生思維的同時激發(fā)學生的學習興趣。

一、STEM理念的內(nèi)涵

在實踐教學過程中，STEM理念是一種獨特的教育方式，有一定的教育價值。STEM教育由科學、技術(shù)、工程、數(shù)學等四門課程組成，在實踐教學過程中，將這四門學科有效融合，可以有效提升學生的學習興趣，在一定程度上提升學生的實踐能力。STEM是當前教育改革中的一種全新教育理，對推動教育改革有重要作用。它強調(diào)培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)、技術(shù)素養(yǎng)、工程素養(yǎng)及數(shù)學素養(yǎng)，利用STEM教育理念進行科學教育，可以在綜合學科學習內(nèi)容的基礎上豐富課堂內(nèi)容，以此激發(fā)學生的學習興趣，加深學生的學習印象，使學生真正成為課堂學習的主人。將STEM教育與科學學科有效融合，對構(gòu)建高效的初中科學課堂有重要意義。

二、基于STEM的初中科學信息化教學策略

STEM教育理念起源于美國，在結(jié)合我國教育現(xiàn)狀之后做出了一些改良，其本質(zhì)是將多個學科進行有效融合，在教學中做到融會貫通，使學生對學科之間的關(guān)系產(chǎn)生一個整體的認識，以此使學生積極思考科學、技術(shù)、工程及數(shù)學之間的內(nèi)在關(guān)系，將單一的學習組合成一個整體，以此拓展學生的思維，使其形成一個整體的概念，提高學生的創(chuàng)造性思維能力。

（一）優(yōu)化課程培養(yǎng)目標，灌輸素質(zhì)教育理念

在新課改的要求下，教師的教學觀念和教學手段都發(fā)生了很大的變化，在這種情況下，學校和教師開始逐漸重視學生的素質(zhì)教育。在初中科學信息化教學過程中，教師應充分利用STEM教育教學理念，并在此基礎上優(yōu)化培養(yǎng)目標，重點培養(yǎng)學生的實踐動手能力和創(chuàng)新性思維，在融合其他學科知識的基礎上，對學生進行素質(zhì)教育，以此提升學生的實踐動手能力，并使其獲得解決生活中實際問題的能力，在信息化教學的優(yōu)勢下，拓展科學學科魅力，使學生融入課堂教學，以此使學生的個人素質(zhì)獲得全面發(fā)展。

例如，學習“水的組成”時，單純的以肉眼的角度來看，無法觀察出水的內(nèi)在結(jié)構(gòu)，因此，教師在教學過程中可以適當引入化學知識，利用信息化教學的優(yōu)勢，將水的組成用多媒體的形式表示出來，使學生能夠直觀地看到水的內(nèi)在組成結(jié)構(gòu)，在加強學科聯(lián)系的基礎上，拓展學生的思維能力，培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)。

（二）強化學生參與程度，完善科學教學滲透

在課堂教學中，教師應利用STEM教學理念，在綜合其他學科的基礎上進行綜合性教學，以此豐富學科教育，綜合信息化教學技術(shù)，增加課堂可利用資源。在初中科學學習過程中，經(jīng)過綜合性的學習，可以使學生對學科有一個更加全面的認識，并在此基礎上鞏固其他學科的學習，學生在學習過程中可以獲取整體學科知識，可在激發(fā)學生學習興趣的同時強化學生的參與度。在融合各學科的基礎上，進行綜合性的教學，可以有效拓展學生的學習思維，完善科學教學的滲透。

例如，“地球的形狀和大小”這一課的內(nèi)容和地理、物理知識都有關(guān)聯(lián)，通過地理知識對地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行具體分析，而物理知識則可以分析到地球的物理狀態(tài)，以及在宇宙中的存在狀態(tài)。因此，教師可以利用學科融合的教學方式，豐富教學內(nèi)容，以此提高學生的參與程度，完善科學教學。

（三）注重學生知識探索，提升技術(shù)運用認知

信息化教學可以對知識進行綜合性的有效整合，教師在教學過程中依據(jù)STEM的教學理念進行教學涉及的方面很多，因此，教師應教會學生利用聯(lián)想的方式拓展科學知識，并在此基礎上引導性地組織學生對知識進行搜索及拓展，提高學生自主搜索知識的能力，進行一定的信息技術(shù)教育，以此提高學生對技術(shù)運用的認知及使用能力，全面培養(yǎng)學生的自主學習習慣。

例如，學習“常見的鹽”時，在生活中學生認為鹽只有一種，因此，教師應在科學的角度上引導學生對固定學習內(nèi)容進行搜索，并使學生在搜索的過程中發(fā)現(xiàn)自主學習的樂趣，以此提高學生的學習能力。

（四）鞏固生成系統(tǒng)方案，深化工程理念運用

STEM教學理念涉及科學、技術(shù)、工程、數(shù)學等學科，因此，在教學過程中，教師可以綜合學科特點，在信息化的基礎上以鞏固學生科學學科學習為最終教育目的，從而生成系統(tǒng)化的教學方案，利用模型教學的方式，發(fā)散學生思維。明確工程教學理念，以此加深學生的學習印象，在學習過程中鍛煉學生的邏輯思維能力，以此提高整體教學質(zhì)量。

例如，學習“生物的遺傳”時，教師可以綜合性地利用科學、技術(shù)、工程、數(shù)學等學科知識對生物遺傳進行具體分析。比如，在預測父母所生孩子血型時，首先應從科學的角度出發(fā)，利用數(shù)學知識進行概率性分析，以此得到具有一定科學性的結(jié)論。

（五）促進學生理解發(fā)現(xiàn)，強化教學內(nèi)在作用

利用STEM進行教學，可以在綜合學科教學的基礎上聯(lián)系生活實際，通過舉例的方式，使學生明確現(xiàn)實生活與學習之間的關(guān)系，以此激發(fā)學生的學習動力。信息化教學可以提高教師對實際生活案例的利用率，可提高教學效果，提高學生的理解能力，并使其在實際生活中發(fā)現(xiàn)問題，并利用課堂知識解決實際問題。這樣的方式，也可以強化初中科學教學的內(nèi)在含義，使學生在學習中增長生活閱歷，增強學習動力。

例如，學習“生活中的酸和堿”時，教師應利用理論聯(lián)系實際的教學方式，以實際生活中的例子進行講解，在講解過程中可以為學生分析酸堿的性質(zhì)，以及其化學反應過程等，對學生進行系統(tǒng)性教學，以此融合各學科知識，幫助學生更好地理解，加強學生對生活常識的認識，以此達到強化教學內(nèi)在作用的教學目的。

三、結(jié)束語

總而言之，教師在初中科學學科教學過程中，可先利用STEM教學理念，在綜合學科知識的基礎上，培養(yǎng)學生的學科素質(zhì)，提高學生的自主學習能力，最終生成系統(tǒng)化的教學方案并強化教學的內(nèi)在應用，使學生融入教師設計的具有系統(tǒng)性的科學教學中，并提高學生利用所學知識解決實際問題的能力，為學生今后的發(fā)展打下堅實的基礎。